エレクトロルミネッセンス素子、それを有するエレクトロルミネッセンス表示装置、及びその製造方法
【課題】赤色表示が可能であり、高輝度なＥＬ素子を提供する。
【解決手段】エレクトロルミネッセンス素子１は、硫化亜鉛と硫化ガリウムとの混晶を含むホスト材料と、前記ホスト材料に添加された発光中心としてのマンガンと、を含む第２発光層４０ａを有する。
【解決手段】エレクトロルミネッセンス素子１は、硫化亜鉛と硫化ガリウムとの混晶を含むホスト材料と、前記ホスト材料に添加された発光中心としてのマンガンと、を含む第２発光層４０ａを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロルミネッセンス素子、それを有するエレクトロルミネッセンス表示装置、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多色表示が可能なエレクトロルミネッセンス素子（以下、「ＥＬ素子」とすることがある。）の開発が盛んに行われている。多色表示が可能なＥＬ素子として、例えば特許文献１には、黄色蛍光体であるＺｎＭｇＳ：Ｍｎを発光層として用い、発光層の上にカラーフィルタを配設したＥＬ素子が提案されている。しかしながら、カラーフィルタにより発光層から出射された光の一部が吸収されるため、このようなカラーフィルタを用いたＥＬ素子は輝度が小さいという問題があった。
【０００３】
このような問題に鑑み、カラーフィルタを用いないＥＬ素子を実現するため、種々の発光色を有する蛍光体が提案されている。例えば、発光色が緑色であるＺｎＳ：Ｔｂ、発光色が緑青色であるＳｒＳ：Ｃｅ等が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。また、発光色が赤色である発光体としてはＭｇＩｎ2Ｓ4：Ｍｎ、ＭｇＹ2Ｓ4：Ｍｎ、ＴｉＺｒ2Ｓ4：Ｍｎが提案されている（例えば、特許文献３）。
【特許文献１】特開平８−３１５７１号公報
【特許文献２】特開平１０−２２３３７０号公報
【特許文献３】特開平７−２５８６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、発光色が赤色であるＭｇＩｎ2Ｓ4：Ｍｎ、ＭｇＹ2Ｓ4：Ｍｎ、ＴｉＺｒ2Ｓ4：Ｍｎ等の発光体は、ＺｎＳ：Ｍｎ等の発光体と比較して良質な結晶性薄膜を得ることができないため、輝度が低いという問題がある。
【０００５】
本発明は、係る点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、赤色表示が可能であり、高輝度なＥＬ素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るＥＬ素子は、硫化亜鉛と硫化ガリウムとの混晶を含むホスト材料と、前記ホスト材料に添加された発光中心としてのマンガンとを含む第１発光層を有する。硫化亜鉛にガリウムを添加して混晶化することによりバンドギャップエネルギーを小さくすることができるため、発光色が黄橙色であるＺｎＳ：Ｍｎよりも長波長の光を発光させることができる。このため、本発明に係るＥＬ素子によれば赤色表示が可能である。
【０００７】
また、マンガンが添加された硫化亜鉛とガリウムとの混晶は、閃亜鉛鉱構造をとり、比較的良好な結晶性を有する薄膜を形成できるため、高い発光輝度を実現することができ、信頼性も高い。
【０００８】
本発明に係るＥＬ素子は前記第１発光層は、Ｚｎ(1-x)ＧａxＳ：Ｍｎ（０．０１≦ｘ≦０．３）を含んでいても構わない。ｘを０．０１以上とすることで所望の赤色の発光を実現することができる。ｘを０．０１から増加させるに従って得られる発光は長波長化するが、ｘの増加と共に第１発光層の結晶構造が複雑化するため、得られる輝度が低下する。高い輝度を得る観点からｘは０．３以下であることが好ましい。より好ましいｘの範囲は０．０２以上０．３以下であり、さらに好ましい範囲は０．０５以上０．２以下である。
【０００９】
本発明に係るＥＬ素子では、前記第１発光層と、前記第１発光層とは発光色が異なる第２発光層とを含む画素が複数配列されており、前記第２発光層は、硫化亜鉛と硫化マグネシウムとの混晶を含むホスト材料と、前記ホスト材料中に添加された発光中心としてのマンガンとを含むものであっても構わない。
【００１０】
上述の通り第１発光層からは赤色の光がえられる。一方、ホスト材料を硫化亜鉛とマグネシウムとの混晶とし、発光中心をマンガンとする第２発光層からは黄緑色の光が得られる。このため、第１発光層と第２発光層とを有する画素は赤色の発光と黄緑色の発光とを用いた多色表示が可能である。従って、この構成によれば、多色表示が可能なＥＬ素子を実現することができる。
【００１１】
本発明に係る表示装置は本発明に係るエレクトロルミネッセンス素子を有する。
【００１２】
本発明に係るＥＬ素子の製造方法は、相互に発光色が異なる第１発光層及び第２発光層を少なくとも有するエレクトロルミネッセンス素子を製造する方法であり、第１金属を含み、所定のパターンで形成された金属層と、発光中心及び第２金属を含み、前記金属層に接合する第１発光層とを含む積層体を形成する第１形成ステップと、前記第１金属を前記第１発光層の一部分に拡散させて前記一部分を第２発光層に形成する第２形成ステップとを含む。
【００１３】
一般的にＥＬ素子の発光層に用いられる材料は結晶化温度が高いため、発光層の結晶性を高めるためには非常に高い温度を要する。このため、複数種類の発光層をそれぞれ成膜させて精密なマトリクスパターンを形成することは非常に困難である。一方、金属層は比較的低温で形成することができ、また、精密なパターニングも比較的容易である。従って、本発明に係る製造方法を用いることによって、比較的低温で、容易に、多色表示が可能なＥＬ素子を実現することができる。
【００１４】
本発明に係るＥＬ素子の製造方法では、前記第１形成ステップが、有機金属分解法により、前記金属層を形成する工程を含んでいても構わない。有機金属分解法によれば、より低温で、より容易に金属層を形成することができる。
【００１５】
本発明に係るＥＬ素子の製造方法では、前記第１形成ステップが、マスク成膜法により、前記金属層を形成する工程を含んでいてもよい。
【００１６】
発光層は吸湿性が高く、吸湿することによって発光輝度等が劣化するため、発光層のパターニングには非常にコストが高いドライエッチング工程を要する。しかしながら、金属層のパターニングは有機金属分解法（ＭＯＤ法；ｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ法）やマスク成膜法により容易且つ安価に行うことができる。従って、この製造方法によれば容易且つ安価に多色表示が可能なＥＬ素子を実現することができる。
【００１７】
本発明に係るＥＬ素子の製造方法では、前記第２形成ステップは、前記金属層と前記第１発光層とを加熱することにより、前記第１金属を前記第１発光層の一部分に拡散させる熱拡散工程を含んでいても構わない。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、赤色表示が可能であり、高輝度なＥＬ素子を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明に係る無機ＥＬ素子１の部分断面図である。
【００２１】
無機ＥＬ素子１は、基板１０と、基板１０上にストライプ状に設けられた第１電極２０と、第１電極２０の上に順次積層された第１絶縁層３０、発光層４０、及び第２絶縁層５０と、第２絶縁層５０の上に第１電極２０の延びる方向と交差するようにストライプ状に設けられた第２電極６０とを有する。
【００２２】
発光層４０は、相互に発光色の異なる第２発光層４０ａと、第１発光層４０ｂと、第３発光層４０ｃとを含み、これら３種類の発光層４０ａ、４０ｂ、及び４０ｃがマトリクスパターンを形成するように配列されている。
【００２３】
第２発光層４０ａは、硫化亜鉛と硫化ガリウムとの混晶を含むホスト材料と、ホスト材料に添加された発光中心としてのマンガンとを含み、組成式Ｚｎ(1-x)ＧａxＳ：Ｍｎ（０．０１≦ｘ≦０．３）で表すことができる。硫化亜鉛に硫化ガリウムを加えて混晶化させることにより、バンドギャップエネルギーを小さくすることができるため、第２発光層４０ａから発光色が黄橙色であるＺｎＳ：Ｍｎよりも長波長の赤色の光を発光させることができる。ｘの値は０．０１以上であることが好ましい。より好ましいｘの下限値は０．０２であり、さらに好ましいｘの下限値は０．０５である。尚、本明細書において「赤色」とは波長が５９０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の光の色調のことをいう。「黄橙色」とは波長が５８０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の光の色調のことをいう。「黄緑色」とは波長が５６０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の光の色調のことをいう。
【００２４】
ｘを増加させるにつれ、バンドギャップエネルギーが減少し、第２発光層４０ａから得られる光がより長波長化する。一方、ｘの増加と共に第２発光層４０ａの結晶性が低下する。そのため、ｘが増加するにつれて発光輝度が低下する。このため、高い輝度を得る観点からｘは０．３以下であることが好ましい。より高い輝度を得る観点から、ｘは０．２以下であることがより好ましい。
【００２５】
第１発光層４０ｂはＺｎＳ：Ｍｎを含む。第１発光層４０ｂからは黄橙色の発光が得られる。第３発光層４０ｃは、硫化亜鉛と硫化マグネシウムとの混晶を含むホスト材料と、ホスト材料に添加された発光中心としてのマンガンとを含み、組成式Ｚｎ(1-α)ＭｇαＳ：Ｍｎで表すことができる。硫化亜鉛に硫化マグネシウムを加えて混晶化させることにより、第３発光層４０ｃのバンドギャップエネルギーを大きくすることができるため、第３発光層４０ｃは、発光色が黄橙色であるＺｎＳ：Ｍｎよりも短波長の黄色の光を出射することができる。αの値は０．０１以上であることが好ましい。αが０．０１未満である場合は第３発光層４０ｃから得られる発光は黄橙色であり、所望の黄緑色の発光を得ることができない。αを０．０１以上とすることで所望の黄緑色の光を得ることができる。より好ましいαの下限値は０．０２であり、さらに好ましいαの下限値は０．０５である。αは０．３以下であることが好ましい。αが０．３を超えると第３発光層４０ｃの成形性が低下し、均一な第３発光層４０ｃを形成することが困難になるからである。尚、本明細書において「黄緑色」とは波長が５６０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の光の色調のことをいう。
【００２６】
上記のように、第２発光層４０ａは赤色の発光色、第１発光層４０ｂは黄橙色の発光色、そして第３発光層４０ｃは黄色の発光色を有するため、赤色、黄橙色、黄色を原色とする多色表示が可能な無機ＥＬ素子１を実現することができる。
【００２７】
無機ＥＬ素子１では、発光層４０は、発光色が赤色である第２発光層４０ａ、発光色が黄橙色の第１発光層４０ｂ、及び発光色が黄色の第３発光層４０ｃを有するが、何らこの構成に限定されるものではなく、さらに発光色が異なる発光層を含んでいても構わない。
【００２８】
次に、無機ＥＬ素子１の製造方法の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、下記製造方法は単なる例示であって、本発明に係る無機ＥＬ素子１は他の方法によって製造しても構わない。
【００２９】
図２は無機ＥＬ素子１の製造工程の一部を説明する概略断面図である。
【００３０】
ガラス等からなる透明な絶縁性の基板１０の上に、ＤＣスパッタ法等を用いて、インジウムスズ酸化物（以下、「ＩＴＯ」とすることがある。）を成膜する。成膜されたＩＴＯ膜は１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。フォトリソグラフィー技術等を用いて、成膜されたＩＴＯ膜を所定の電極配線パターンに加工することにより第１電極２０を形成する。ＤＣスパッタ法等を用いて、第１電極２０の上に、順次、酸化シリコン（ＳｉＯ2）、チッ化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）を成膜することにより、酸化シリコン層及びチッ化シリコン層の積層体を含む第１絶縁層３０を形成する。酸化シリコン層は層厚が３０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが好ましい。チッ化シリコン層は層厚が２００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
図２（ａ）に示すように、第２発光層４０ａを形成しようとする部分のみを露出させるようにマスク７０を基板１０上に施し、蒸着法等を用いてガリウム（Ｇａ）を所定パターンで成膜することにより第１金属層４２を形成する（マスク成膜法）。第１金属層４２を成膜した後、図２（ｂ）に示すように、マスク７０を基板１０に対して水平方向にずらし、第３発光層４０ｃを形成しようとする部分のみを露出させるようにマスク７０を配置する。その状態で、蒸着法やスパッタ法等を用いてマグネシウム（Ｍｇ）を所定パターンで成膜することにより第２金属層４３を形成する。
【００３２】
図２（ｃ）に示すように、電子ビーム蒸着法やスパッタ法等を用いて、第１金属層４２及び第２金属層４３を覆うように、ＺｎＳ：Ｍｎを成膜することにより第１発光層４０ｂを形成することにより、金属層４２、４３と、金属層４２、４３に接合された第１発光層４０ｂとを含む積層体を完成させる（第１形成ステップ）。第１発光層４０ｂの層厚は４００ｎｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。尚、第１金属層４２の層厚は、第２発光層４０ａに含ませようとするガリウム（Ｇａ）の分量に応じて決定することができる。例えば、第２発光層４０ａに含ませるＺｎ(1-x)ＧａxＳ：Ｍｎのｘが０．１の場合は第１金属層４２の層厚は第１発光層４０ｂの層厚の１０％となるように第１金属層４２を形成することができる。同様に、第２金属層４３の層厚も、第３発光層４０ｃに含ませようとするマグネシウム（Ｍｇ）の分量に応じて決定することができる。
【００３３】
第１発光層４０ｂを形成した基板１０を、真空雰囲気下、４５０℃以上６３０℃以下で０．５時間以上３時間以下熱処理することにより、金属層４２、４３に含まれるガリウムやマグネシウム等の金属を第１発光層４０ｂの一部分に熱拡散させる（第２形成ステップ）。この工程において、第１金属層４２に含まれるガリウムは第１金属層４２の上に積層された第１発光層４０ｂの部分に拡散され、その第１発光層４０ｂの部分が赤色の発光色を有する第２発光層４０ａを形成する。一方、第２金属層４３に含まれるマグネシウムは第２金属層４３の上に積層された第１発光層４０ｂの部分に拡散され、その第１発光層４０ｂの部分が黄緑色の発光色を有する第３発光層４０ｃを形成する。第１金属層４２及び第２金属層４３が接合していない第１発光層４０ｂの部分にはガリウムやマグネシウム等はほとんど拡散せず、この部分は第１発光層４０ｂのままである。この第２形成ステップにより、マトリクス状に形成された、発光色が相互に異なる複数の発光層４０ａ、４０ｂ、４０ｃを同時に形成することができる。
【００３４】
ＤＣスパッタ法等を用いて、発光層４０の上に、順次、チッ化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）と、酸化シリコン（ＳｉＯ2）又はアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）とを成膜することにより第２絶縁層５０を形成する。アルミナ層、酸化シリコン層は層厚が３０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが好ましい。チッ化シリコン層は層厚が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。第２絶縁層５０の上に、ＤＣスパッタ法等を用いて、インジウムスズ酸化物（以下、「ＩＴＯ」とすることがある。）を成膜し、フォトリソグラフィー技術等を用いて所望の形状にパターニングすることにより第２電極６０を形成し、無機ＥＬ素子１を完成させる。
【００３５】
金属層４２、４３は、蒸着法等を用いることにより、例えば常温〜３００℃程度の比較的低温で形成することができる。このため、基板１０に要求される耐熱性も低く、高価な石英基板等を用いることを要さない。また、低温で形成できるため、マスク成膜法等を用いて容易にパターニングすることができ、パターニングに高価なドライエッチング装置等を必要としない。このため、この製造方法によれば無機ＥＬ素子１を安価且つ容易に製造することができる。
【００３６】
尚、金属層４２、４３に含まれる金属を第１発光層４０ｂの一部分に拡散させる方法は上述した熱拡散に限定されない。例えば、エキシマレーザーや電子ビームなどを照射する各種アニール法を用いて拡散させてもよい。
【００３７】
また、無機ＥＬ素子１では、金属層４２、４３を形成し、その上に第１発光層４０ｂを形成するが、先に第１絶縁層３０の上に第１発光層４０ｂを形成した後に、第１発光層４０ｂの上に金属層４２、４３を形成しても構わない。
【００３８】
また、無機ＥＬ素子１では、第１発光層４０ｂ形成直後に金属層４２、４３に含まれる金属を第１発光層４０ｂの一部分に拡散させる第２形成ステップを行うが、金属層４２、４３と第１発光層４０ｂとを形成した後であれば、どの段階で第２形成ステップを行っても構わない。例えば、第２絶縁層５０を形成した後に行ってもよく、第２電極６０を形成した後に行っても構わない。
【００３９】
また、金属層４２、４３は有機金属分解法（ＭＯＤ法；ｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ法）によって形成しても構わない。有機金属分解法により第１金属層４２を形成する場合は、以下の工程により行う。まず、ガリウムを含むＧａ2Ｏ3添加成分を酢酸ブチルや、酢酸イソアミルといった溶媒に溶解させ、塗布液を作成する。スピンコート法やインクジェット法等を用いて、作成した塗布液を第１絶縁層３０上に均一に塗布し、加熱乾燥することによって第１金属層４２を形成する。層厚が比較的厚い第１金属層４２を形成する場合は、塗布液の塗布、乾燥という一連の工程を複数回行う。金属層４２、４３を有機金属分解法を用いることにより、金属層４２、４３をより低温で形成することができ、金属層４２、４３をより容易にパターニングすることができる。
【００４０】
本発明に係る製造方法において、第１発光層４０ｂはＺｎＳ：Ｍｎを含む層に限定されない。第１発光層４０ｂはバンドギャップが３ｅＶ以上のホスト材料と発光中心としての元素とを持つものであっても構わない。第１発光層４０ｂのバンドギャップは３．５ｅＶ以上であることが好ましい。第１発光層４０ｂに含まれるホスト材料として好適な材料として、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）等の金属硫化物、窒化ガリウムや窒化アルミニウム等の金属窒化物、金属フッ化物等が挙げられる。発光中心としては、サマリウム（Ｓｍ）、テルビウム（Ｔｂ）、セリウム（Ｃｅ）等が挙げられる。また、金属層４２、４３もガリウムやマグネシウムを含む層に限定されない。金属層４２、４３は第１発光層４０ｂに含まれる金属とイオン半径が近い２価の金属であってもよい。金属層４２、４３に含まれる金属のイオン半径と第１発光層４０ｂに含まれる金属のイオン半径との差は３０％以内、好ましくは１０％以内である。
【実施例】
【００４１】
図３は実施例に係る無機ＥＬ素子１００の断面図である。
【００４２】
実施例に係る無機ＥＬ素子１００は以下のように作成した。ホウ珪酸ガラス（コーニング社製＃１７３７材）からなる基板１１０の上に、ＤＣスパッタ法等を用いて、ＩＴＯ膜を成膜することにより第１電極２０を形成した。ＲＦスパッタ法を用いて、第１電極２０の上に、酸化シリコン（ＳｉＯ2）層１３１及びチッ化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）１３２を成膜することにより第１絶縁層１３０を形成した。酸化シリコン層１３１及びチッ化シリコン層１３２の層厚は、それぞれ３０ｎｍ、２００ｎｍであった。
【００４３】
第１絶縁層１３０の上に、電子ビーム蒸着法によりＺｎ(1-x)ＧａxＳ：Ｍｎを含む発光層１４０を形成した。発光層１４０の層厚は８００ｎｍであった。発光層１４０の上に、ＲＦスパッタ法を用いて、チッ化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）１５１及び酸化シリコン（ＳｉＯ2）層１５２を成膜することにより第２絶縁層１５０を形成した。チッ化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）１５１及び酸化シリコン（ＳｉＯ2）層１５２の層厚は、それぞれ１００ｎｍ、３０ｎｍであった。第２絶縁層１５０の上に、ＤＣスパッタ法等を用いて、膜厚５００ｎｍのＩＴＯ膜を成膜することにより第２電極１６０を形成することにより実施例に係る無機ＥＬ素子１００を作成した。
【００４４】
比較例に係る無機ＥＬ素子の構成は、発光層をＺｎＳ：Ｍｎにより形成した以外は、実施例に係る無機ＥＬ素子１００の構成と同様である。比較例に係る無機ＥＬ素子を上記実施例に係る無機ＥＬ素子１００の製造方法と同様の方法で作成した。
【００４５】
実施例及び比較例に係る無機ＥＬ素子の第１電極１２０と第２電極１６０との間に電圧を印加し、その際得られる発光のスペクトル及び強度を第２電極１６０側から測定した。発光スペクトル及び発光強度の測定は、大塚電子社製ＭＣＰＤ２０００を用いて行った。
【００４６】
図４は実施例１及び比較例のスペクトルデータを示すグラフである。
【００４７】
表１は実施例及び比較例に係る無機ＥＬ素子のピーク波長及びピーク波長における発光強度を示す表である。表１中「ｘ」は組成式Ｚｎ(1-x)ＧａxＳ：Ｍｎ中のｘの値である。本実施例では、組成式Ｚｎ(1-x)ＧａxＳ：Ｍｎ中のＭｎの添加濃度の値は０．２重量％で統一した。尚、本明細書においてピーク波長とは、得られたスペクトルデータのうち、最も発光強度が高い部分の波長のことをいう。
【００４８】
【表１】
【００４９】
図４及び表１に示すように、ｘの値が大きくなるにつれピーク波長は長波長化した。ｘが０．１以上である実施例１〜３では、ピーク波長が６２０ｎｍ以上であり、所望の赤色の発光が観察された。この結果からわかるように、ガリウムを添加することにより所望の赤色の光が得られることがわかり、ｘが０．１以上であることがより好ましいことがわかる。
【００５０】
一方、発光強度は、ｘの値が大きくなるにつれて小さくなることがわかった。この結果から、高い輝度を得るためには、ｘの値は０．３以下であることが好ましいことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る無機ＥＬ素子１の部分断面図である。
【図２】無機ＥＬ素子１の製造工程の一部を説明する概略断面図である。
【図３】実施例に係る無機ＥＬ素子１００の断面図である。
【図４】実施例１及び比較例のスペクトルデータを示すグラフである。
【符号の説明】
【００５２】
１ 無機ＥＬ素子
１０ 基板
２０ 第１電極
３０ 第１絶縁層
４０ 発光層
４０ａ 第２発光層
４０ｂ 第１発光層
４０ｃ 第３発光層
４２ 第１金属層
４３ 第２金属層
５０ 第２絶縁層
６０ 第２電極
７０ マスク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロルミネッセンス素子、それを有するエレクトロルミネッセンス表示装置、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多色表示が可能なエレクトロルミネッセンス素子（以下、「ＥＬ素子」とすることがある。）の開発が盛んに行われている。多色表示が可能なＥＬ素子として、例えば特許文献１には、黄色蛍光体であるＺｎＭｇＳ：Ｍｎを発光層として用い、発光層の上にカラーフィルタを配設したＥＬ素子が提案されている。しかしながら、カラーフィルタにより発光層から出射された光の一部が吸収されるため、このようなカラーフィルタを用いたＥＬ素子は輝度が小さいという問題があった。
【０００３】
このような問題に鑑み、カラーフィルタを用いないＥＬ素子を実現するため、種々の発光色を有する蛍光体が提案されている。例えば、発光色が緑色であるＺｎＳ：Ｔｂ、発光色が緑青色であるＳｒＳ：Ｃｅ等が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。また、発光色が赤色である発光体としてはＭｇＩｎ2Ｓ4：Ｍｎ、ＭｇＹ2Ｓ4：Ｍｎ、ＴｉＺｒ2Ｓ4：Ｍｎが提案されている（例えば、特許文献３）。
【特許文献１】特開平８−３１５７１号公報
【特許文献２】特開平１０−２２３３７０号公報
【特許文献３】特開平７−２５８６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、発光色が赤色であるＭｇＩｎ2Ｓ4：Ｍｎ、ＭｇＹ2Ｓ4：Ｍｎ、ＴｉＺｒ2Ｓ4：Ｍｎ等の発光体は、ＺｎＳ：Ｍｎ等の発光体と比較して良質な結晶性薄膜を得ることができないため、輝度が低いという問題がある。
【０００５】
本発明は、係る点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、赤色表示が可能であり、高輝度なＥＬ素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るＥＬ素子は、硫化亜鉛と硫化ガリウムとの混晶を含むホスト材料と、前記ホスト材料に添加された発光中心としてのマンガンとを含む第１発光層を有する。硫化亜鉛にガリウムを添加して混晶化することによりバンドギャップエネルギーを小さくすることができるため、発光色が黄橙色であるＺｎＳ：Ｍｎよりも長波長の光を発光させることができる。このため、本発明に係るＥＬ素子によれば赤色表示が可能である。
【０００７】
また、マンガンが添加された硫化亜鉛とガリウムとの混晶は、閃亜鉛鉱構造をとり、比較的良好な結晶性を有する薄膜を形成できるため、高い発光輝度を実現することができ、信頼性も高い。
【０００８】
本発明に係るＥＬ素子は前記第１発光層は、Ｚｎ(1-x)ＧａxＳ：Ｍｎ（０．０１≦ｘ≦０．３）を含んでいても構わない。ｘを０．０１以上とすることで所望の赤色の発光を実現することができる。ｘを０．０１から増加させるに従って得られる発光は長波長化するが、ｘの増加と共に第１発光層の結晶構造が複雑化するため、得られる輝度が低下する。高い輝度を得る観点からｘは０．３以下であることが好ましい。より好ましいｘの範囲は０．０２以上０．３以下であり、さらに好ましい範囲は０．０５以上０．２以下である。
【０００９】
本発明に係るＥＬ素子では、前記第１発光層と、前記第１発光層とは発光色が異なる第２発光層とを含む画素が複数配列されており、前記第２発光層は、硫化亜鉛と硫化マグネシウムとの混晶を含むホスト材料と、前記ホスト材料中に添加された発光中心としてのマンガンとを含むものであっても構わない。
【００１０】
上述の通り第１発光層からは赤色の光がえられる。一方、ホスト材料を硫化亜鉛とマグネシウムとの混晶とし、発光中心をマンガンとする第２発光層からは黄緑色の光が得られる。このため、第１発光層と第２発光層とを有する画素は赤色の発光と黄緑色の発光とを用いた多色表示が可能である。従って、この構成によれば、多色表示が可能なＥＬ素子を実現することができる。
【００１１】
本発明に係る表示装置は本発明に係るエレクトロルミネッセンス素子を有する。
【００１２】
本発明に係るＥＬ素子の製造方法は、相互に発光色が異なる第１発光層及び第２発光層を少なくとも有するエレクトロルミネッセンス素子を製造する方法であり、第１金属を含み、所定のパターンで形成された金属層と、発光中心及び第２金属を含み、前記金属層に接合する第１発光層とを含む積層体を形成する第１形成ステップと、前記第１金属を前記第１発光層の一部分に拡散させて前記一部分を第２発光層に形成する第２形成ステップとを含む。
【００１３】
一般的にＥＬ素子の発光層に用いられる材料は結晶化温度が高いため、発光層の結晶性を高めるためには非常に高い温度を要する。このため、複数種類の発光層をそれぞれ成膜させて精密なマトリクスパターンを形成することは非常に困難である。一方、金属層は比較的低温で形成することができ、また、精密なパターニングも比較的容易である。従って、本発明に係る製造方法を用いることによって、比較的低温で、容易に、多色表示が可能なＥＬ素子を実現することができる。
【００１４】
本発明に係るＥＬ素子の製造方法では、前記第１形成ステップが、有機金属分解法により、前記金属層を形成する工程を含んでいても構わない。有機金属分解法によれば、より低温で、より容易に金属層を形成することができる。
【００１５】
本発明に係るＥＬ素子の製造方法では、前記第１形成ステップが、マスク成膜法により、前記金属層を形成する工程を含んでいてもよい。
【００１６】
発光層は吸湿性が高く、吸湿することによって発光輝度等が劣化するため、発光層のパターニングには非常にコストが高いドライエッチング工程を要する。しかしながら、金属層のパターニングは有機金属分解法（ＭＯＤ法；ｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ法）やマスク成膜法により容易且つ安価に行うことができる。従って、この製造方法によれば容易且つ安価に多色表示が可能なＥＬ素子を実現することができる。
【００１７】
本発明に係るＥＬ素子の製造方法では、前記第２形成ステップは、前記金属層と前記第１発光層とを加熱することにより、前記第１金属を前記第１発光層の一部分に拡散させる熱拡散工程を含んでいても構わない。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、赤色表示が可能であり、高輝度なＥＬ素子を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明に係る無機ＥＬ素子１の部分断面図である。
【００２１】
無機ＥＬ素子１は、基板１０と、基板１０上にストライプ状に設けられた第１電極２０と、第１電極２０の上に順次積層された第１絶縁層３０、発光層４０、及び第２絶縁層５０と、第２絶縁層５０の上に第１電極２０の延びる方向と交差するようにストライプ状に設けられた第２電極６０とを有する。
【００２２】
発光層４０は、相互に発光色の異なる第２発光層４０ａと、第１発光層４０ｂと、第３発光層４０ｃとを含み、これら３種類の発光層４０ａ、４０ｂ、及び４０ｃがマトリクスパターンを形成するように配列されている。
【００２３】
第２発光層４０ａは、硫化亜鉛と硫化ガリウムとの混晶を含むホスト材料と、ホスト材料に添加された発光中心としてのマンガンとを含み、組成式Ｚｎ(1-x)ＧａxＳ：Ｍｎ（０．０１≦ｘ≦０．３）で表すことができる。硫化亜鉛に硫化ガリウムを加えて混晶化させることにより、バンドギャップエネルギーを小さくすることができるため、第２発光層４０ａから発光色が黄橙色であるＺｎＳ：Ｍｎよりも長波長の赤色の光を発光させることができる。ｘの値は０．０１以上であることが好ましい。より好ましいｘの下限値は０．０２であり、さらに好ましいｘの下限値は０．０５である。尚、本明細書において「赤色」とは波長が５９０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の光の色調のことをいう。「黄橙色」とは波長が５８０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の光の色調のことをいう。「黄緑色」とは波長が５６０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の光の色調のことをいう。
【００２４】
ｘを増加させるにつれ、バンドギャップエネルギーが減少し、第２発光層４０ａから得られる光がより長波長化する。一方、ｘの増加と共に第２発光層４０ａの結晶性が低下する。そのため、ｘが増加するにつれて発光輝度が低下する。このため、高い輝度を得る観点からｘは０．３以下であることが好ましい。より高い輝度を得る観点から、ｘは０．２以下であることがより好ましい。
【００２５】
第１発光層４０ｂはＺｎＳ：Ｍｎを含む。第１発光層４０ｂからは黄橙色の発光が得られる。第３発光層４０ｃは、硫化亜鉛と硫化マグネシウムとの混晶を含むホスト材料と、ホスト材料に添加された発光中心としてのマンガンとを含み、組成式Ｚｎ(1-α)ＭｇαＳ：Ｍｎで表すことができる。硫化亜鉛に硫化マグネシウムを加えて混晶化させることにより、第３発光層４０ｃのバンドギャップエネルギーを大きくすることができるため、第３発光層４０ｃは、発光色が黄橙色であるＺｎＳ：Ｍｎよりも短波長の黄色の光を出射することができる。αの値は０．０１以上であることが好ましい。αが０．０１未満である場合は第３発光層４０ｃから得られる発光は黄橙色であり、所望の黄緑色の発光を得ることができない。αを０．０１以上とすることで所望の黄緑色の光を得ることができる。より好ましいαの下限値は０．０２であり、さらに好ましいαの下限値は０．０５である。αは０．３以下であることが好ましい。αが０．３を超えると第３発光層４０ｃの成形性が低下し、均一な第３発光層４０ｃを形成することが困難になるからである。尚、本明細書において「黄緑色」とは波長が５６０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の光の色調のことをいう。
【００２６】
上記のように、第２発光層４０ａは赤色の発光色、第１発光層４０ｂは黄橙色の発光色、そして第３発光層４０ｃは黄色の発光色を有するため、赤色、黄橙色、黄色を原色とする多色表示が可能な無機ＥＬ素子１を実現することができる。
【００２７】
無機ＥＬ素子１では、発光層４０は、発光色が赤色である第２発光層４０ａ、発光色が黄橙色の第１発光層４０ｂ、及び発光色が黄色の第３発光層４０ｃを有するが、何らこの構成に限定されるものではなく、さらに発光色が異なる発光層を含んでいても構わない。
【００２８】
次に、無機ＥＬ素子１の製造方法の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、下記製造方法は単なる例示であって、本発明に係る無機ＥＬ素子１は他の方法によって製造しても構わない。
【００２９】
図２は無機ＥＬ素子１の製造工程の一部を説明する概略断面図である。
【００３０】
ガラス等からなる透明な絶縁性の基板１０の上に、ＤＣスパッタ法等を用いて、インジウムスズ酸化物（以下、「ＩＴＯ」とすることがある。）を成膜する。成膜されたＩＴＯ膜は１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。フォトリソグラフィー技術等を用いて、成膜されたＩＴＯ膜を所定の電極配線パターンに加工することにより第１電極２０を形成する。ＤＣスパッタ法等を用いて、第１電極２０の上に、順次、酸化シリコン（ＳｉＯ2）、チッ化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）を成膜することにより、酸化シリコン層及びチッ化シリコン層の積層体を含む第１絶縁層３０を形成する。酸化シリコン層は層厚が３０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが好ましい。チッ化シリコン層は層厚が２００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
図２（ａ）に示すように、第２発光層４０ａを形成しようとする部分のみを露出させるようにマスク７０を基板１０上に施し、蒸着法等を用いてガリウム（Ｇａ）を所定パターンで成膜することにより第１金属層４２を形成する（マスク成膜法）。第１金属層４２を成膜した後、図２（ｂ）に示すように、マスク７０を基板１０に対して水平方向にずらし、第３発光層４０ｃを形成しようとする部分のみを露出させるようにマスク７０を配置する。その状態で、蒸着法やスパッタ法等を用いてマグネシウム（Ｍｇ）を所定パターンで成膜することにより第２金属層４３を形成する。
【００３２】
図２（ｃ）に示すように、電子ビーム蒸着法やスパッタ法等を用いて、第１金属層４２及び第２金属層４３を覆うように、ＺｎＳ：Ｍｎを成膜することにより第１発光層４０ｂを形成することにより、金属層４２、４３と、金属層４２、４３に接合された第１発光層４０ｂとを含む積層体を完成させる（第１形成ステップ）。第１発光層４０ｂの層厚は４００ｎｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。尚、第１金属層４２の層厚は、第２発光層４０ａに含ませようとするガリウム（Ｇａ）の分量に応じて決定することができる。例えば、第２発光層４０ａに含ませるＺｎ(1-x)ＧａxＳ：Ｍｎのｘが０．１の場合は第１金属層４２の層厚は第１発光層４０ｂの層厚の１０％となるように第１金属層４２を形成することができる。同様に、第２金属層４３の層厚も、第３発光層４０ｃに含ませようとするマグネシウム（Ｍｇ）の分量に応じて決定することができる。
【００３３】
第１発光層４０ｂを形成した基板１０を、真空雰囲気下、４５０℃以上６３０℃以下で０．５時間以上３時間以下熱処理することにより、金属層４２、４３に含まれるガリウムやマグネシウム等の金属を第１発光層４０ｂの一部分に熱拡散させる（第２形成ステップ）。この工程において、第１金属層４２に含まれるガリウムは第１金属層４２の上に積層された第１発光層４０ｂの部分に拡散され、その第１発光層４０ｂの部分が赤色の発光色を有する第２発光層４０ａを形成する。一方、第２金属層４３に含まれるマグネシウムは第２金属層４３の上に積層された第１発光層４０ｂの部分に拡散され、その第１発光層４０ｂの部分が黄緑色の発光色を有する第３発光層４０ｃを形成する。第１金属層４２及び第２金属層４３が接合していない第１発光層４０ｂの部分にはガリウムやマグネシウム等はほとんど拡散せず、この部分は第１発光層４０ｂのままである。この第２形成ステップにより、マトリクス状に形成された、発光色が相互に異なる複数の発光層４０ａ、４０ｂ、４０ｃを同時に形成することができる。
【００３４】
ＤＣスパッタ法等を用いて、発光層４０の上に、順次、チッ化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）と、酸化シリコン（ＳｉＯ2）又はアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）とを成膜することにより第２絶縁層５０を形成する。アルミナ層、酸化シリコン層は層厚が３０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが好ましい。チッ化シリコン層は層厚が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。第２絶縁層５０の上に、ＤＣスパッタ法等を用いて、インジウムスズ酸化物（以下、「ＩＴＯ」とすることがある。）を成膜し、フォトリソグラフィー技術等を用いて所望の形状にパターニングすることにより第２電極６０を形成し、無機ＥＬ素子１を完成させる。
【００３５】
金属層４２、４３は、蒸着法等を用いることにより、例えば常温〜３００℃程度の比較的低温で形成することができる。このため、基板１０に要求される耐熱性も低く、高価な石英基板等を用いることを要さない。また、低温で形成できるため、マスク成膜法等を用いて容易にパターニングすることができ、パターニングに高価なドライエッチング装置等を必要としない。このため、この製造方法によれば無機ＥＬ素子１を安価且つ容易に製造することができる。
【００３６】
尚、金属層４２、４３に含まれる金属を第１発光層４０ｂの一部分に拡散させる方法は上述した熱拡散に限定されない。例えば、エキシマレーザーや電子ビームなどを照射する各種アニール法を用いて拡散させてもよい。
【００３７】
また、無機ＥＬ素子１では、金属層４２、４３を形成し、その上に第１発光層４０ｂを形成するが、先に第１絶縁層３０の上に第１発光層４０ｂを形成した後に、第１発光層４０ｂの上に金属層４２、４３を形成しても構わない。
【００３８】
また、無機ＥＬ素子１では、第１発光層４０ｂ形成直後に金属層４２、４３に含まれる金属を第１発光層４０ｂの一部分に拡散させる第２形成ステップを行うが、金属層４２、４３と第１発光層４０ｂとを形成した後であれば、どの段階で第２形成ステップを行っても構わない。例えば、第２絶縁層５０を形成した後に行ってもよく、第２電極６０を形成した後に行っても構わない。
【００３９】
また、金属層４２、４３は有機金属分解法（ＭＯＤ法；ｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ法）によって形成しても構わない。有機金属分解法により第１金属層４２を形成する場合は、以下の工程により行う。まず、ガリウムを含むＧａ2Ｏ3添加成分を酢酸ブチルや、酢酸イソアミルといった溶媒に溶解させ、塗布液を作成する。スピンコート法やインクジェット法等を用いて、作成した塗布液を第１絶縁層３０上に均一に塗布し、加熱乾燥することによって第１金属層４２を形成する。層厚が比較的厚い第１金属層４２を形成する場合は、塗布液の塗布、乾燥という一連の工程を複数回行う。金属層４２、４３を有機金属分解法を用いることにより、金属層４２、４３をより低温で形成することができ、金属層４２、４３をより容易にパターニングすることができる。
【００４０】
本発明に係る製造方法において、第１発光層４０ｂはＺｎＳ：Ｍｎを含む層に限定されない。第１発光層４０ｂはバンドギャップが３ｅＶ以上のホスト材料と発光中心としての元素とを持つものであっても構わない。第１発光層４０ｂのバンドギャップは３．５ｅＶ以上であることが好ましい。第１発光層４０ｂに含まれるホスト材料として好適な材料として、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）等の金属硫化物、窒化ガリウムや窒化アルミニウム等の金属窒化物、金属フッ化物等が挙げられる。発光中心としては、サマリウム（Ｓｍ）、テルビウム（Ｔｂ）、セリウム（Ｃｅ）等が挙げられる。また、金属層４２、４３もガリウムやマグネシウムを含む層に限定されない。金属層４２、４３は第１発光層４０ｂに含まれる金属とイオン半径が近い２価の金属であってもよい。金属層４２、４３に含まれる金属のイオン半径と第１発光層４０ｂに含まれる金属のイオン半径との差は３０％以内、好ましくは１０％以内である。
【実施例】
【００４１】
図３は実施例に係る無機ＥＬ素子１００の断面図である。
【００４２】
実施例に係る無機ＥＬ素子１００は以下のように作成した。ホウ珪酸ガラス（コーニング社製＃１７３７材）からなる基板１１０の上に、ＤＣスパッタ法等を用いて、ＩＴＯ膜を成膜することにより第１電極２０を形成した。ＲＦスパッタ法を用いて、第１電極２０の上に、酸化シリコン（ＳｉＯ2）層１３１及びチッ化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）１３２を成膜することにより第１絶縁層１３０を形成した。酸化シリコン層１３１及びチッ化シリコン層１３２の層厚は、それぞれ３０ｎｍ、２００ｎｍであった。
【００４３】
第１絶縁層１３０の上に、電子ビーム蒸着法によりＺｎ(1-x)ＧａxＳ：Ｍｎを含む発光層１４０を形成した。発光層１４０の層厚は８００ｎｍであった。発光層１４０の上に、ＲＦスパッタ法を用いて、チッ化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）１５１及び酸化シリコン（ＳｉＯ2）層１５２を成膜することにより第２絶縁層１５０を形成した。チッ化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）１５１及び酸化シリコン（ＳｉＯ2）層１５２の層厚は、それぞれ１００ｎｍ、３０ｎｍであった。第２絶縁層１５０の上に、ＤＣスパッタ法等を用いて、膜厚５００ｎｍのＩＴＯ膜を成膜することにより第２電極１６０を形成することにより実施例に係る無機ＥＬ素子１００を作成した。
【００４４】
比較例に係る無機ＥＬ素子の構成は、発光層をＺｎＳ：Ｍｎにより形成した以外は、実施例に係る無機ＥＬ素子１００の構成と同様である。比較例に係る無機ＥＬ素子を上記実施例に係る無機ＥＬ素子１００の製造方法と同様の方法で作成した。
【００４５】
実施例及び比較例に係る無機ＥＬ素子の第１電極１２０と第２電極１６０との間に電圧を印加し、その際得られる発光のスペクトル及び強度を第２電極１６０側から測定した。発光スペクトル及び発光強度の測定は、大塚電子社製ＭＣＰＤ２０００を用いて行った。
【００４６】
図４は実施例１及び比較例のスペクトルデータを示すグラフである。
【００４７】
表１は実施例及び比較例に係る無機ＥＬ素子のピーク波長及びピーク波長における発光強度を示す表である。表１中「ｘ」は組成式Ｚｎ(1-x)ＧａxＳ：Ｍｎ中のｘの値である。本実施例では、組成式Ｚｎ(1-x)ＧａxＳ：Ｍｎ中のＭｎの添加濃度の値は０．２重量％で統一した。尚、本明細書においてピーク波長とは、得られたスペクトルデータのうち、最も発光強度が高い部分の波長のことをいう。
【００４８】
【表１】
【００４９】
図４及び表１に示すように、ｘの値が大きくなるにつれピーク波長は長波長化した。ｘが０．１以上である実施例１〜３では、ピーク波長が６２０ｎｍ以上であり、所望の赤色の発光が観察された。この結果からわかるように、ガリウムを添加することにより所望の赤色の光が得られることがわかり、ｘが０．１以上であることがより好ましいことがわかる。
【００５０】
一方、発光強度は、ｘの値が大きくなるにつれて小さくなることがわかった。この結果から、高い輝度を得るためには、ｘの値は０．３以下であることが好ましいことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る無機ＥＬ素子１の部分断面図である。
【図２】無機ＥＬ素子１の製造工程の一部を説明する概略断面図である。
【図３】実施例に係る無機ＥＬ素子１００の断面図である。
【図４】実施例１及び比較例のスペクトルデータを示すグラフである。
【符号の説明】
【００５２】
１ 無機ＥＬ素子
１０ 基板
２０ 第１電極
３０ 第１絶縁層
４０ 発光層
４０ａ 第２発光層
４０ｂ 第１発光層
４０ｃ 第３発光層
４２ 第１金属層
４３ 第２金属層
５０ 第２絶縁層
６０ 第２電極
７０ マスク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫化亜鉛と硫化ガリウムとの混晶を含むホスト材料と、
前記ホスト材料に添加された発光中心としてのマンガンと、
を含む第１発光層を有するエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
請求項１に記載されたエレクトロルミネッセンス素子において、
前記第１発光層は、Ｚｎ(1-x)ＧａxＳ：Ｍｎ（０．０１≦ｘ≦０．３）を含むエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
請求項１に記載されたエレクトロルミネッセンス素子において、
前記第１発光層と、前記第１発光層とは発光色が異なる第２発光層とを含む画素が複数配列されており、
前記第２発光層は、硫化亜鉛と硫化マグネシウムとの混晶を含むホスト材料と、前記ホスト材料中に添加された発光中心としてのマンガンとを含むエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
請求項１に記載されたエレクトロルミネッセンス素子を有する表示装置。
【請求項５】
相互に発光色が異なる第１発光層及び第２発光層を少なくとも有するエレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
第１金属を含み、所定のパターンで形成された金属層と、発光中心及び第２金属を含み、前記金属層に接合する第１発光層とを含む積層体を形成する第１形成ステップと、
前記第１金属を前記第１発光層の一部分に拡散させて前記一部分を第２発光層に形成する第２形成ステップと、
を含むエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載されたエレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
前記第２形成ステップは、前記金属層と前記第１発光層とを加熱することにより、前記第１金属を前記第１発光層の一部分に拡散させる工程を含むエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項７】
請求項５に記載されたエレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
前記第１形成ステップは、有機金属分解法により前記金属層を形成する工程を含むエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項８】
請求項５に記載されたエレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
前記第１形成ステップは、マスク成膜法により前記金属層を形成する工程を含むエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項１】
硫化亜鉛と硫化ガリウムとの混晶を含むホスト材料と、
前記ホスト材料に添加された発光中心としてのマンガンと、
を含む第１発光層を有するエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
請求項１に記載されたエレクトロルミネッセンス素子において、
前記第１発光層は、Ｚｎ(1-x)ＧａxＳ：Ｍｎ（０．０１≦ｘ≦０．３）を含むエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
請求項１に記載されたエレクトロルミネッセンス素子において、
前記第１発光層と、前記第１発光層とは発光色が異なる第２発光層とを含む画素が複数配列されており、
前記第２発光層は、硫化亜鉛と硫化マグネシウムとの混晶を含むホスト材料と、前記ホスト材料中に添加された発光中心としてのマンガンとを含むエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
請求項１に記載されたエレクトロルミネッセンス素子を有する表示装置。
【請求項５】
相互に発光色が異なる第１発光層及び第２発光層を少なくとも有するエレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
第１金属を含み、所定のパターンで形成された金属層と、発光中心及び第２金属を含み、前記金属層に接合する第１発光層とを含む積層体を形成する第１形成ステップと、
前記第１金属を前記第１発光層の一部分に拡散させて前記一部分を第２発光層に形成する第２形成ステップと、
を含むエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載されたエレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
前記第２形成ステップは、前記金属層と前記第１発光層とを加熱することにより、前記第１金属を前記第１発光層の一部分に拡散させる工程を含むエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項７】
請求項５に記載されたエレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
前記第１形成ステップは、有機金属分解法により前記金属層を形成する工程を含むエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項８】
請求項５に記載されたエレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
前記第１形成ステップは、マスク成膜法により前記金属層を形成する工程を含むエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−１５６１４６（Ｐ２００６−１５６１４６Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４５３５０（Ｐ２００４−３４５３５０）
【出願日】平成１６年１１月３０日（２００４．１１．３０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月３０日（２００４．１１．３０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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